¿Por qué es tan popular el calentamiento de agua? Características y esquemas

Calentamiento de agua - Tecnología de calefacción de edificios residenciales con portador de calor líquidoLa energía térmica se transfiere a la habitación mediante radiadores, registros de tuberías y convectores.

Para calentar el edificio Instalar registros en cada habitación.

Cuando está en funcionamiento el calentador de agua, el refrigerante líquido se calienta en la caldera de calefacción y fluye a través de tuberías hacia las habitaciones, donde emite calor y, ya enfriado, regresa a la caldera, entrando en un nuevo ciclo.

Este El proceso se repite constantemente y calienta las habitaciones.

Clasificación de los sistemas de calentamiento de agua según su principio de funcionamiento

Según el principio de funcionamiento, la calefacción tiene circulación natural y forzada del refrigerante.

Con circulación natural

Se utiliza para calentar una casa pequeña. El refrigerante circula por tuberías. gracias a la convección natural.

Foto 1. Esquema de un sistema de calentamiento de agua con circulación natural. Las tuberías deben instalarse con una ligera pendiente.

Según las leyes de la física, el líquido caliente asciende. El agua, al calentarse en la caldera, asciende y desciende por las tuberías hasta el último radiador del sistema. Al enfriarse, el agua entra en la tubería de retorno y regresa a la caldera.

El uso de sistemas de circulación natural requiere la creación de una pendiente, lo que simplifica el movimiento del refrigerante. La longitud de la tubería horizontal... no puede exceder los 30 metros — la distancia desde el radiador más externo del sistema hasta la caldera.

Estos sistemas son atractivos porque son económicos, no requieren equipos adicionales y prácticamente no hacen ruido al funcionar. La desventaja es que... Las tuberías deben tener un diámetro grande y colocarse lo más uniformemente posible. (casi no tienen presión de refrigerante). Es imposible calentar un edificio grande.

Circuito de circulación forzada

El sistema con bomba es más complejo. En este caso, además de las baterías de calefacción, se instala una bomba de circulación que impulsa el refrigerante a través del sistema de calefacción. La presión es mayor en él, por lo tanto:

• Es posible colocar tuberías con curvas.
• Es más fácil calentar edificios grandes (incluso aquellos con varias plantas).
• Son adecuados los tubos de diámetro pequeño.

Foto 2. Diagrama de un sistema de calefacción con circulación forzada. Se utiliza una bomba para impulsar el refrigerante por las tuberías.

A menudo estos sistemas se hacen cerrados.Esto impide la entrada de aire a los dispositivos de calefacción y al refrigerante; la presencia de oxígeno provoca corrosión del metal. En este tipo de sistema, se requieren tanques de expansión cerrados, complementados con válvulas de seguridad y purgadores de aire. Estos sistemas permiten calentar viviendas de cualquier tamaño y ofrecen una mayor fiabilidad.

Métodos de instalación

Para una casa pequeña que consta de de 2-3 habitaciones, ellos usan tubo único Sistema. El refrigerante circula secuencialmente por todas las baterías, llega al último punto y regresa por la tubería de retorno a la caldera. Las baterías están conectadas desde abajo. La desventaja es que las habitaciones más alejadas se calientan peor, ya que el refrigerante que se les suministra ya está ligeramente frío.

Más perfecto dos tubos Sistemas: se instala una tubería hasta el radiador más alejado, y desde esta se ramifican hacia los demás radiadores. El refrigerante a la salida de los radiadores entra en la tubería de retorno y se dirige a la caldera. Este sistema calienta uniformemente todas las habitaciones y permite apagar radiadores innecesarios, pero la principal desventaja es la complejidad de la instalación.

Calefacción por colector

La principal desventaja de un sistema de uno o dos tubos es el rápido enfriamiento del refrigerante, en el coleccionista sistemas de conexión Esta desventaja no existe.

Foto 3. Sistema de calefacción por colector de agua. Se utiliza una unidad de distribución especial.

El elemento principal y base del calentamiento del colector es unidad de distribución especial, Popularmente llamado peine. Se requieren conexiones de plomería especiales para distribuir el refrigerante a través de tuberías principales separadas y anillos independientes, una bomba de circulación, dispositivos de seguridad y un tanque de expansión.

Unidad colectora para dos tubos sistemas de calefacción consta de 2 partes:

• Aporte - está conectado al dispositivo de calefacción, donde recibe y distribuye el refrigerante caliente a través de los circuitos.
• Día de descanso — conectados a las tuberías de retorno de los circuitos, necesarios para recoger el refrigerante enfriado y alimentarlo a la caldera.

La principal diferencia del sistema colector es que cada batería de la casa está conectada de forma independiente, lo que permite regular la temperatura de cada una o apagarla. A veces se utiliza cableado mixto:varios circuitos están conectados independientemente al colector, pero dentro del circuito las baterías están conectadas en serie.

El refrigerante entrega calor a los radiadores con pérdidas mínimas, la eficiencia de este sistema aumenta, lo que permite utilizar una caldera con menor potencia y consumir menos combustible.

Pero también un sistema de calefacción por colectores. No está exento de inconvenientes, entre los que se incluyen:

• Consumo tubería. Será necesario gastar 2-3 veces más tubería que cuando se conectan las baterías en serie.
• Necesidad instalaciones circulación zapatillas. Requiere mayor presión en el sistema.
• Dependencia energética. No lo utilice en lugares donde pueda interrumpirse el suministro eléctrico.

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Cómo calentar agua tú mismo

Sistemas de calefacción independientes para el hogar, más económico que el central Calefacción. Es posible construir un sistema con tuberías superiores o inferiores. Se utilizan diferentes tipos de refrigerantes; el agua se considera el más económico.

Diseño

Incluso programas especialmente creados, no podrá calcular correctamente los parámetros del sistema de calefacción debido a la falta de datos necesarios.

Cálculo de pérdidas de calor reales

El primero es calcular la pérdida de calor del edificio. El cálculo se realiza por el valor máximo en esta región — ¿Cuánto calor puede perder una casa o un apartamento cuando las temperaturas más frías posibles están afuera?

Cálculo de la pérdida de calor de una habitación.

Para calcular se necesitan los siguientes datos:

• Superficie del local (se puede encontrar en el plano).
• La habitación da a la calle. a través de una o más paredes o estar en el medio del edificio.
• Considere la ubicación del edificio en relación con los puntos cardinales. El sol no calienta el lado norte, pero sí calienta el lado sur casi todo el día.
• Cada región tiene sus propias direcciones de viento.La rosa de los vientos indica de qué dirección sopla con más frecuencia el viento (búsqueda en Internet).
• Cada región tiene sus propios indicadores de temperatura. durante la época más fría (los datos están disponibles en Internet y en SNiP).
• Las paredes exteriores son aislado o no aislado.
• Sucede debajo del suelo. Suelos sencillos, habitaciones sin aislar y aisladas.
• Tener en cuenta, que se encuentra encima de la habitación.
• Se pierde mucho calor a través de las ventanas. (dependiendo de su diseño, cantidad y superficie).
• Puertas de entrada - una escapatoria a la pérdida de energía térmica.

Según mediciones Calcular el área de los recintos exteriores para cada habitación., y se utilizan en la fórmula para calcular la pérdida total de calor. El valor de también será útil en este caso. R, que se calcula dividiendo el espesor de la pared por el coeficiente de pérdida de calor del material de construcción utilizado (para ventanas nuevas de metal y plástico). R La empresa que instaló las ventanas puede proporcionárselo).

Las pérdidas de calor en invierno constan de 2 partes:

• Pérdidas a través de muros exteriores.
• Pérdidas gastadas en calentar el aire de ventilación.

La fórmula básica para calcular los costos de energía térmica es la siguiente:

Q = 1/R x (tв - tн) x S x (1+ ∑β). En el cual:

• Q — pérdidas de energía térmica, W;
• R — resistencia térmica del material de la pared, m²°С/W;
• S — superficie de la pared, m²;
• televisor — temperatura del aire interior, °C;
• tн — temperatura exterior mínima, °C;
• β — posibles pérdidas de calor adicionales debido a la ubicación del edificio.

Si el muro se construyó utilizando 2 materiales diferentesLuego se calcula la resistencia térmica de ambos y se suma el resultado. La temperatura exterior del edificio se selecciona según las normas y las observaciones, y la interior, a voluntad. Pérdidas de calor adicionales: coeficientes especiales.

• Si una parte del techo o de la pared del edificio mira al norte, entonces β = 0,1;
• Si la pared mira al oeste o al sureste, β = 0,05;
• β = 0, mirando hacia el sur.

Tipos de calderas de calefacción según tipo de combustible

Cuanto más grande sea tu casa, más potente deberás instalar la caldera.

Para calcular necesitas saber que por 10 m² Se requerirá área 1 kW calor (si los techos de la habitación no más alto de 3 m). Sin embargo, cada región tiene sus propias peculiaridades. Existen coeficientes climáticos especiales en los SNiP.

Las calderas de calefacción se dividen en tipos: Combustible líquido y sólido, electricidad, gas. Si el edificio cuenta con gas, no se necesita un combustible de mejor calidad. Se deben considerar otras opciones considerando la viabilidad económica. Si hay problemas con la electricidad, es mejor optar por una caldera de combustible sólido.

Foto 4. Caldera de gas de pared con vaso de expansión, conectada mediante tuberías a la instalación de calentamiento de agua.

Tubería

En el sistema de calefacción, instale únicamente tuberías de plástico resistentes al calor que soporten altas temperaturas. Los diámetros de las tuberías se seleccionan después de calcular todo el sistema, pero no menos de 40 mm. Para conexión a baterías Utilice un diámetro de 20-25 mm.

Radiadores

Actualmente la industria ofrece 4 tipos de baterías:

• Hierro fundido.
• Acero (los hay de panel y tubulares).
• Aluminio.
• Bimetálico (tubos de acero ubicados en el interior, recubiertos de aluminio en la parte superior).

Cada especie tiene sus pros y contras. Por ejemplo, hierro fundido Se calientan lentamente, pero también tardan mucho tiempo en enfriarse.

Fabricado en aluminio Se calientan rápidamente y transmiten la energía térmica mejor que otros, pero sufren mucho la corrosión. La mejor opción es usar Baterías de acero o bimetálicas.

Es importante calcular el número de secciones necesarias para la habitación.La cantidad de energía térmica que entra en la habitación depende directamente de esto. Para ello, es necesario conocer el área total, la cantidad de calor que puede emitir una sección y considerar la proporción de la producción de calor y el área de la habitación.

Tanque de expansión

La elección del volumen y el tipo de depósito de expansión es un momento importante en la instalación del sistema de calefacción. Su finalidad es... compensar el aumento de volumen de agua debido al calentamiento, además sirve para eliminar el aire.

Existen tanques de expansión abiertos y cerrados. Abierto — Un contenedor simple con la parte superior abierta. Se instala en el punto más alto del sistema. El agua se evapora por la parte superior abierta y debe reponerse periódicamente. Cerrado — Un recipiente sellado con una membrana de goma en su interior, que sirve para generar presión en las tuberías. El modelo cerrado se utiliza con mayor frecuencia en sistemas con bomba de circulación.

El tanque de expansión debe poder acomodarse 15% del refrigerante vertido en el sistema. El volumen de líquido que contiene la caldera se puede consultar en el pasaporte. Lo más difícil es determinar la cantidad de refrigerante en las tuberías; esta debe calcularse mediante la fórmula para calcular el volumen del cilindro, teniendo en cuenta el diámetro y la longitud total de las tuberías.

Bomba de circulación

Un dispositivo de este tipo es necesario Para calefacción con circulación forzada. Gracias a ello aparece presión dentro de las tuberías, aumentando la velocidad de movimiento del refrigerante.

La característica principal de la bomba es su productividad. La fórmula utilizada para su cálculo es: Q = N/1,16 x (tout - tin), en la que:

• 1.16 — coeficiente de capacidad calorífica del agua;
• revendedor y estaño — lecturas de temperatura en la entrada y salida de la caldera;
• norte — indica la potencia del generador.

Diferencia de temperatura — una característica que debe medirse. Sin embargo, esto no puede hacerse hasta que el sistema esté en funcionamiento. Por esta razón, se utilizan datos promedio.

Características del uso de un sistema de agua como calefacción en un apartamento.

Ventajas de un sistema autónomo:

• Puedes encender la calefacción de tu casa en cualquier momento, y no sólo durante la temporada de calefacción.
• Apoyado temperatura confortable en las habitaciones, Lo cual es difícil cuando se utiliza calefacción central.
• Calefacción Fácil de personalizar, Por ejemplo, no, no tiene sentido encender la caldera a máxima potencia si los residentes se han ido durante un tiempo.
• La tarifa de calefacción central se cobra también en verano, con calefacción autónoma, Solo tendrás que pagar según el taxímetro (electrico o gas).

Contras:

• El trabajo debe realizarse de acuerdo con la ley., la reconstrucción no autorizada no lo eximirá de pagar las facturas de servicios públicos y amenaza con una multa administrativa.
• Necesito encontrar un lugar con buena ventilación para instalación de equipos.
• Instalación del sistema Debe ser realizado por profesionales.
• Gastos por trámites, y para la adquisición de elementos calefactores autónomos.
• Toda responsabilidad recae sobre el propietario del inmueble. El funcionamiento de los equipos será supervisado por organismos especializados.

Vídeo útil

Vea un vídeo que compara los sistemas de calentamiento de agua con circulación natural y forzada.

¿Merece la pena instalar calefacción propia?

Los sistemas de calefacción varían en cuanto al costo del equipo y la eficiencia operativa. Todos tienen algo en común: El diseño de calefacción requerirá cálculos precisos Y selección de equipo adecuado, que aún requiere una instalación correcta. Pero su propia calefacción le garantiza beneficios económicos.